1、土方工程[1]1.ppt

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1、项目一土方工程项目一土方工程主主要要内内容容：土土的的分分类类及及工工程程性性质质、土土方方量量计计算算、施施工工辅辅助工作、土方机械化施工及土方工程质量验收；助工作、土方机械化施工及土方工程质量验收；学学习习重重点点：土土的的工工程程性性质质及及其其对对施施工工的的影影响响，土土壁壁支支护护与边坡，以及降低地下水位的方法。与边坡，以及降低地下水位的方法。学习要求学习要求:v了解土的分类和现场鉴别土的种类；了解土的分类和现场鉴别土的种类；v掌握基坑掌握基坑(槽槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；、场地平整土石方工程量的计算方法；v了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防止方法；了解土壁塌方和发生

2、流砂现象的原因及防止方法；v熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；高生产率的方法；v掌握回填土施工方法及质量检验标准掌握回填土施工方法及质量检验标准。一、土方工程的种类与特点一、土方工程的种类与特点1、土方工程的种类、土方工程的种类（1）平整场地：）平整场地：h300mm的挖填、找平。的挖填、找平。（2）挖基槽：）挖基槽：b3m，l3b的挖土。的挖土。（3）挖基坑：）挖基坑：A20m2，l3b的挖土。的挖土。（4）挖土方：其他情况。）挖土方：其他情况。（5）回填土：夯填和松填。）回填土：夯填和松填。2、土方工程的特点、土方工

3、程的特点（1）工程量大，施工工期长，劳动强度大。）工程量大，施工工期长，劳动强度大。（2）施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、地质和水文）施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、地质和水文条件的影响很大，难以确定的因素较多。条件的影响很大，难以确定的因素较多。子项目一子项目一 基础知识基础知识按按土土开开挖挖的的难难易易程程度度将将土土分分为为：松松软软土土、普普通通土土、坚坚土土、砂砂砾砾坚坚土土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八八类。（见表类。（见表2-1)2-1)一般土一般土：松软土（：松软土（）、普通土（）、普通土（）、）、坚土（坚土（）、

4、砂砾坚土）、砂砾坚土（）岩石岩石：软石（：软石（）、次坚石（）、次坚石（）、坚石）、坚石（）、特坚石（）、特坚石（）松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。二、土的分类与鉴别二、土的分类与鉴别 土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之

5、比的百分率。三、土的工程性质三、土的工程性质 （1 1）土的含水量）土的含水量 土土的的含含水水量量随随气气候候条条件件、雨雨雪雪和和地地下下水水的的影影响响而而变变化化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。（2 2）土的天然密度和干密度）土的天然密度和干密度 土的天然密度土的天然密度:在天然状态下，单位体积土的质量。在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。它与土的密实程度和含水量有关。V干密度干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：举例：举例：已知土的总质量为

6、已知土的总质量为0.123kg，体积，体积70m3,含水量含水量20%，问土，问土的密度、干密度是多少？的密度、干密度是多少？解：密度解：密度=0.123/70=1.8 kg/m3 干密度干密度=（0.123/（1+20%）/70=1.5 kg/m3 （3）土的可松性系数）土的可松性系数 土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示，即：性。土的可松性用可松性系数表示，即：V1天然状态天然状态V2松散状

7、态松散状态压实状态压实状态V3回填回填开挖开挖土土的的最最初初可可松松性性系系数数KS是是计计算算车车辆辆装装运运土土方方体体积积及及挖挖土土机机械的主要参数；械的主要参数；土土的的最最终终可可松松性性系系数数KS是是计计算算填填方方所所需需挖挖土土工工程程量量的的主主要参数。要参数。三者关系：三者关系：?自自然然状状态态的的土土是是经经过过长长久久的的地地质质作作用用形形成成的的，是是非非常常密密实实的的，其其密密实实程程度度是是人人工工或或机机械械压压实实所所无无法法达达到到的的。压压实实只只能能影影响响填填土土表表面面以以下下一一定定深深度度，在在地地表表深深部部还还是是比比较较松松散散

8、的。的。例题：已知需开挖基坑体积例题：已知需开挖基坑体积2000m2000m3 3，基础体积，基础体积1200 m1200 m3 3，土的最初可松性系数，土的最初可松性系数1.21.2，最后可松性系，最后可松性系1.11.1。问应。问应预留多少回填土（预留多少回填土（松散状态下松散状态下）？其余的弃土外运，）？其余的弃土外运，每车可运每车可运10m10m3 3，需运多少车次？，需运多少车次？解：解：（4 4）土的渗透性）土的渗透性土土的的渗渗透透性性：指指土土体体被被水水透透过过的的性性质质。土土的的渗渗透透性性用用渗渗透透系系数表示。数表示。渗渗透透系系数数：表表示示单单位位时时间间内内水水

9、穿穿透透土土层层的的能能力力，以以m/d表表示示；它它同同土土的的颗颗粒粒级级配配、密密实实程程度度等等有有关关，是是人人工工降降低地下水位及选择各类井点的主要参数。低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见表土的渗透系数见表2-32-3所示。所示。子项目二子项目二 土方计算调配土方计算调配1 1、基坑与基槽土方量计算、基坑与基槽土方量计算 基基坑坑土土方方量量可可按按立立体体几几何何中中拟拟柱柱体体(由由两两个个平平行行的的平平面面作底的一种多面体作底的一种多面体)体积公式计算。即：体积公式计算。即：基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：将各段土方量

10、相加即得总土方量：将各段土方量相加即得总土方量：2 2、场地平整土方计算、场地平整土方计算 对对于于在在地地形形起起伏伏的的山山区区、丘丘陵陵地地带带修修建建较较大大厂厂房房、体体育育场场、车车站站等等占占地地广广阔阔工工程程的的平平整整场场地地，主主要要是是削削凸凸填填凹凹，移移挖挖方方作作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。场场地地平平整整是是将将现现场场平平整整成成施施工工所所要要求求的的设设计计平平面面。场场地地平平整整前前，首首先先要要确确定定场场地地设设计计标标高高，计计算算挖挖、填填土土方方工工程程量量，确确定定土土方方平平

11、衡衡调调配配方方案案；并并根根据据工工程程规规模模、施施工工期期限限、土土的的性性质质及现有机械设备条件，选择土方机械，拟定施工方案。及现有机械设备条件，选择土方机械，拟定施工方案。场场地地挖挖填填土土方方量量计计算算有有方方格格网网法法和和横横截截面面法法两两种种。对对于于地地形较平坦地区，一般采用方格网法。形较平坦地区，一般采用方格网法。1 1）横截面法横截面法计算精度较低，可用于地形起伏变化较大地区。计算精度较低，可用于地形起伏变化较大地区。沿场地取若干个相互平行的断面，可利用地形图或实际测量沿场地取若干个相互平行的断面，可利用地形图或实际测量定出，将所取的每个断面（包括边坡断面）划分为

12、若干个三定出，将所取的每个断面（包括边坡断面）划分为若干个三角形和梯形。角形和梯形。方格网法计算场地平整土方量步骤为：方格网法计算场地平整土方量步骤为：一、确定初步设计标高一、确定初步设计标高二、设计标高调整二、设计标高调整三、平整土方量计算三、平整土方量计算四、土方量调配四、土方量调配方格网法方格网法确定初步设计标高的原则是填挖土方量平衡，即填方总确定初步设计标高的原则是填挖土方量平衡，即填方总量量=挖方总量挖方总量(1)(1)读识方格网图，确定角点自然标高读识方格网图，确定角点自然标高H H 方格网图由设计单位（一般在方格网图由设计单位（一般在1/5001/500的地形图上）将场的地形图上

13、）将场地划分为边长地划分为边长a=10a=1040m40m的若干方格，在方格网内标准等高的若干方格，在方格网内标准等高线。用插值法计算角点高程。线。用插值法计算角点高程。4 4点的高程为点的高程为44.4m44.4m(2(2）按照填挖平衡求设计标高）按照填挖平衡求设计标高确定初步标高后，只是一个理论值，还要考虑以下因素确定初步标高后，只是一个理论值，还要考虑以下因素进行调整：进行调整：可松性系数：土的可松性造成填土多余，所以应把标可松性系数：土的可松性造成填土多余，所以应把标高调高。高调高。借土和弃土的影响：综合考虑做到最经济。借土和弃土的影响：综合考虑做到最经济。场地调整成为一个水平面，但是

14、还要考虑雨天排水要场地调整成为一个水平面，但是还要考虑雨天排水要求，要把水平面调整为倾斜面：单向倾斜和双向倾斜。求，要把水平面调整为倾斜面：单向倾斜和双向倾斜。单向泄水单向泄水单向泄水时，以调整后的设计标高作为单向泄水时，以调整后的设计标高作为场地中心线场地中心线的标高，场地的标高，场地内任一点的标高为：内任一点的标高为：双向泄水时，以调整后的标高作为双向泄水时，以调整后的标高作为场地中心点场地中心点的的标高，任一点的标高为：标高，任一点的标高为：(1)1)计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度 施施工工高高度度为为角角点点设设计计地地面面标标高高与与自自然然地地面面标标高高之之

15、差差，是是以以角角点点设设计计标标高高为为基基准准的的挖挖方方或或填填方方的的施施工工高高度度。各各方方格角点的施工高度按下式计算：格角点的施工高度按下式计算：!！+需填，需填，-需挖需挖(2)2)计计算算“零零点点”位位置置，确定零线确定零线 方方格格边边线线一一端端施施工工高高程程为为“”，若若另另一一端端为为“”，则则沿沿其其边边线线必必然然有有一一不不挖挖不不填填的的点点，即即为为“零点零点”。确确定定零零点点的的办办法法也也可可以以用用图图解解法法，如如图图所所示示。方方法法是是用用尺尺在在各各角角点点上上标标出出挖挖填填施施工工高高度度相相应应比比例例，用用尺尺相相连连，与与方方格

16、格相相交交点点即即为为零零点点位位置置。将将相相邻邻的的零零点点连连接接起起来来，即即为为零零线线。它它是是确确定定方方格格中中挖挖方方与与填填方方的的分分界界线。线。将各角点的自然标高，设计标高以及场地的零线将各角点的自然标高，设计标高以及场地的零线标注在图上，格式如下图：标注在图上，格式如下图：(1)1)计算方格土方工程量计算方格土方工程量 按按方方格格底底面面积积图图形形和和表表1.31.3所所列列计计算算公公式式，逐逐格格计计算算每每个个方格内的挖方量或填方量。方格内的挖方量或填方量。(2)2)边坡土方量计算边坡土方量计算 场场地地的的挖挖方方区区和和填填方方区区的的边边沿沿都都需需要

17、要做做成成边边坡坡，以以保保证证挖挖方方土土壁壁和和填填方方区区的的稳稳定定。边边坡坡的的土土方方量量可可以以划划分分成成两两种种近近似似的的几几何何形形体体进进行行计计算算，一一种种为为三三角角棱棱锥锥体体，另另一一种种为为三三角角棱柱体棱柱体。土方量的计算包括两部分：方格网内的土方和场地内外交界土方量的计算包括两部分：方格网内的土方和场地内外交界的边坡的土方量的边坡的土方量三角棱锥体边坡体积：三角棱锥体边坡体积：三角棱柱体边坡体积：三角棱柱体边坡体积：两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：将将挖挖方方区区(或或填填方方区区)所所有有方方格格计计

18、算算的的土土方方量量和和边边坡坡土土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。计算土方总量：计算土方总量：【例例1.2】某某建建筑筑场场地地方方格格网网如如图图1.7所所示示，方方格格边边长长为为20m20m，试用公式法计算挖方和填方的总土方量。试用公式法计算挖方和填方的总土方量。土方调配土方调配 土土方方调调配配是是土土方方工工程程施施工工组组织织设设计计(土土方方规规划划)中中的的一一个个重重要要内内容容，在在平平整整场场地地土土方方工工程程量量计计算算完完成成后后进进行行。编编制制土土方方调调配配方方案案应应根根据据地地形形及及地地理理条条件件，

19、把把挖挖方方区区和和填填方方区区划划分分成成若若干干个个调调配配区区，计计算算各各调调配配区区的的土土方方量量，并并计计算算每每对对挖挖、填填方方区区之之间间的的平平均均运运距距(即即挖挖方方区区重重心心至至填填方方区区重重心心的的距距离离)，确确定定挖挖方方各各调调配配区区的的土土方方调调配配方方案案，应应使使土土方方总总运运输输量量最最小小或或土土方方运运输输费费用用最最少少，而而且且便便于于施施工工，从从而而可可以以缩缩短短工工期期、降降低低成成本本。土方调配的原则：土方调配的原则：力力求求达达到到挖挖方方与与填填方方平平衡衡和和运运距距最最短短的的原原则则；近近期期施施工工与与后后期期

20、利利用用的的原原则则。进进行行土土方方调调配配，必必须须依依据据现现场场具具体体情情况况、有有关关技技术术资资料料、工工期期要要求求、土土方方施施工工方方法法与与运运输输方方法法，综综合合上上述述原原则则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。并经计算比较，选择经济合理的调配方案。调调配配方方案案确确定定后后，绘绘制制土土方方调调配配图图。在在土土方方调调配配图图上上要要注注明明挖挖填填调调配配区区、调调配配方方向向、土土方方数数量量和和每每对对挖挖填填之之间间的的平平均均运运距距。图图中中的的土土方方调调配配，仅仅考考虑虑场场内内挖挖方方、填填方方平平衡衡。W为为挖挖方方，T为填方。为填方。

21、子项目三子项目三 土方边坡与深基坑支护土方边坡与深基坑支护一、土方工程准备工作一、土方工程准备工作 （1 1）审核图纸）审核图纸熟悉水文地质勘察资料，了解基础形式、特点、工程量和质量要求；弄清地下管线、建熟悉水文地质勘察资料，了解基础形式、特点、工程量和质量要求；弄清地下管线、建筑物与地基的关系，进行图纸会审，发现问题及时解决。筑物与地基的关系，进行图纸会审，发现问题及时解决。（2 2）清理场地）清理场地拆除施工区域的建筑物和构筑物；拆除和改造通信和电力设施、自来水管、煤气管和地拆除施工区域的建筑物和构筑物；拆除和改造通信和电力设施、自来水管、煤气管和地下管道；迁移树木。下管道；迁移树木。（3

22、 3）排除地面水）排除地面水（4 4）测设地面控制点）测设地面控制点大型场地平整，要利用经纬仪、水准仪，将场地设计平面图方格网在地面上测设固定下大型场地平整，要利用经纬仪、水准仪，将场地设计平面图方格网在地面上测设固定下来来,各角点用木桩定位各角点用木桩定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工以便施工.(5)(5)修好临时道路、电力、通讯及供水设施修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋以及生活和生产用临时房屋.二、土方边坡与土壁支撑二、土方边坡与土壁支撑 土土壁壁稳稳定定，主主要要是是由由土土体体内内摩摩阻阻力力和和粘粘结结力力保保持持

23、平平衡衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。一旦失去平衡，土壁就会塌方。1 1、土方边坡、土方边坡 土方边坡的坡度以挖方深度土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度或填方深度)h与底宽与底宽b之之比表示，即：比表示，即：土方土方边坡坡度边坡坡度=h/b=1/(b/h)=1 m 式中：式中：m=b/h称为称为边坡系数边坡系数。造成土壁塌方的原因：造成土壁塌方的原因：1.1.边坡过陡，使土体本身的稳定性不够，而引起边坡过陡，使土体本身的稳定性不够，而引起塌方现象。尤其是土质差，开挖深、大的坑槽中，常会塌方现象。尤其是土质差，开挖深、大的坑槽中，常会遇到这种情况。遇到这种情况。2.2.雨水、地下水渗入基坑，土

24、体泡软、重量增大雨水、地下水渗入基坑，土体泡软、重量增大及抗剪能力降低，这是造成塌方的主要原因。及抗剪能力降低，这是造成塌方的主要原因。3.3.基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料，基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体中所产生的剪应力超过土或由于动荷载的作用，使土体中所产生的剪应力超过土体的抗剪强度。体的抗剪强度。当当地地质质条条件件良良好好、土土质质均均匀匀且且地地下下水水位位低低于于基基坑坑(槽槽)或或管管沟沟底底面面标标高高时时，挖挖方方边边坡坡可可做做成成直直立立壁壁不不加加支支撑撑，但但深深度度不不宜宜超过下列规定：超过下列规定：v 密实、中密的砂土和

25、碎石类土密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土充填物为砂土)：1.0m；v 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：1.25m；v 硬塑、可塑的粘土和碎石类土硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土充填物为粘性土)：1.5m；v 坚硬的粘土：坚硬的粘土：2m。挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑撑。2 2、土壁支撑、土壁支撑 土土壁壁支支撑撑形形式式应应根根据据开开挖挖深深度度和和宽宽度度、土土质质和和地地下下水水条条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设

26、计。v横横撑撑式式支支撑撑由由挡挡土土板板、楞楞木木和和工工具具式式横横撑撑组组成成，用用于于宽宽度不大、深度较小沟槽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。开挖的土壁支撑。v根根据据挡挡土土板板放放置置方方式式不不同同，分分为为水水平平挡挡土土板板和和垂垂直直挡挡土土板板两类，如图所示。两类，如图所示。(1)(1)横撑式支撑横撑式支撑(2)(2)其他支护方法其他支护方法适用于宽度较大，深度不大的浅基坑适用于宽度较大，深度不大的浅基坑3 3、深基坑支护、深基坑支护深基坑的支护分为两类：深基坑的支护分为两类：重力式重力式支护结构和支护结构和非重力式非重力式支护支护结构。结构。（1）重力式支护）重力式

27、支护是通过加固基坑周围的土形成一定厚度的是通过加固基坑周围的土形成一定厚度的重力式挡土墙重力式挡土墙，以达到挡土的目的。常用的是深层搅拌水泥土桩挡墙。是以达到挡土的目的。常用的是深层搅拌水泥土桩挡墙。是以深层搅拌机就地将边坡土和压入的水泥浆强力搅拌形成以深层搅拌机就地将边坡土和压入的水泥浆强力搅拌形成连续搭接的水泥桩挡墙，水泥土与其周围的天然土形成重连续搭接的水泥桩挡墙，水泥土与其周围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体保持稳定。力式挡墙支挡周围土体保持稳定。其特点是具有其特点是具有挡土挡水双重作用，坑内无支撑，便于机械挡土挡水双重作用，坑内无支撑，便于机械化作业，施工速度快；材料单一，造价低化

28、作业，施工速度快；材料单一，造价低。它由搅拌桩机将水泥和土强行搅拌，形成柱状的搅拌水它由搅拌桩机将水泥和土强行搅拌，形成柱状的搅拌水泥土桩，水泥土柱状加固体泥土桩，水泥土柱状加固体连续搭接形成密封挡墙连续搭接形成密封挡墙；兼具隔水；兼具隔水作用的挡土支护桩通常布置成格栅式要求作用的挡土支护桩通常布置成格栅式要求相邻桩搭接不小于相邻桩搭接不小于20cm20cm（2 2）非重力式挡土结构）非重力式挡土结构A、板式支撑、板式支撑型钢桩横挡板支护型钢桩横挡板支护沿挡土位置先设型桩到预定沿挡土位置先设型桩到预定深度，然后边挖边将挡土板深度，然后边挖边将挡土板塞到两型钢桩之间，从而形塞到两型钢桩之间，从而

29、形成组合的挡土壁。型钢可采成组合的挡土壁。型钢可采用钢轨、工字钢、用钢轨、工字钢、H型钢等，型钢等，间距一般间距一般1-1.5m，横向挡板，横向挡板采用后采用后30-80mm厚松木板厚松木板或或75-100mm的预制混凝土的预制混凝土板。板。挡土灌注桩支护挡土灌注桩支护在基坑周围用钻机钻孔、吊钢筋笼，现场灌注混凝土成桩，形在基坑周围用钻机钻孔、吊钢筋笼，现场灌注混凝土成桩，形成桩排作为挡土支护。成桩排作为挡土支护。排桩内支撑支护排桩内支撑支护对深度较大、面积不大、对深度较大、面积不大、地基土较差的基坑，为地基土较差的基坑，为使围护排桩受力合理和使围护排桩受力合理和变形小，常在基坑内沿变形小，常

30、在基坑内沿围护排桩（墙）竖向设围护排桩（墙）竖向设置一定支承点组成内撑置一定支承点组成内撑式基坑支护体系，以减式基坑支护体系，以减少排桩的无支长度，提少排桩的无支长度，提高侧向刚度，减小变形。高侧向刚度，减小变形。挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护组合支护挡土灌注桩一般间隔设置，缺乏阻水、抗挡土灌注桩一般间隔设置，缺乏阻水、抗渗功能，为提高抗渗透功能，一般在挡土渗功能，为提高抗渗透功能，一般在挡土排桩的基础上，在桩间再设水泥土桩，形排桩的基础上，在桩间再设水泥土桩，形成组合而成的连续的支护体系。成组合而成的连续的支护体系。做法是：先在基坑内侧设置直径为做法是：先在

31、基坑内侧设置直径为0.6-1.0m的混凝土灌注桩，间距的混凝土灌注桩，间距1.2-1。5m；然后在紧靠混凝土灌注桩的内侧，与外桩然后在紧靠混凝土灌注桩的内侧，与外桩相切位置设置直径为相切位置设置直径为0.8-1.5m的高压喷射的高压喷射注浆桩，与灌注桩紧密结合，形成一道连注浆桩，与灌注桩紧密结合，形成一道连续的防渗帷幕。续的防渗帷幕。v钢钢板板桩桩又又可可分分平平板板桩桩和和波波浪式板桩浪式板桩两类。两类。v平平板板桩桩防防水水和和承承受受轴轴向向压压力力性性能能良良好好，易易打打入入地地下下，但长轴方向抗弯强度较小；但长轴方向抗弯强度较小；v波波浪浪式式板板桩桩的的防防水水和和抗抗弯弯性性能

32、能都都较较好好，施施工工中中多多采采用。用。钢板桩钢板桩钢钢板板桩桩打打入入法法一一般般分分为为单单独独打打入入法法、双双层层围围檩檩插插桩桩法法和和分分段段复复打打法。法。钢钢板板桩桩单单独独打打入入法法适适用用于于桩桩长长小小于于10m，且且工工程程要要求求不不高高的的钢钢板板桩桩支撑施工。支撑施工。（2 2）土层锚杆支护结构）土层锚杆支护结构一端插入土层，另一端与挡土结构拉结，一端插入土层，另一端与挡土结构拉结，借助锚杆与土的摩借助锚杆与土的摩阻力产生的水平抗力抵抗土侧压力来维护挡土结构的稳定阻力产生的水平抗力抵抗土侧压力来维护挡土结构的稳定。（3 3）土钉墙支护结构）土钉墙支护结构在开

33、挖边坡表面铺钢筋网在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石混凝土，并每隔喷射细石混凝土，并每隔一定距离埋设土钉，使之一定距离埋设土钉，使之与边坡土体形成复合体，与边坡土体形成复合体，共同工作，从而有效提高共同工作，从而有效提高边坡稳定能力。适用于淤边坡稳定能力。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等地基，地质粘土、粉土等地基，地下水位较低，基坑开挖深下水位较低，基坑开挖深度在度在2m以内时采用。以内时采用。为为了了保保持持基基坑坑干干燥燥，防防止止由由于于水水浸浸泡泡发发生生边边坡坡塌塌方方和和地地基基承承载载力力下下降降，必必须须做做好好基基坑坑的的排排水水、降降水水工工作

34、作，常常采采用用的的措措施施是是明沟排水法和井点降水法明沟排水法和井点降水法。子项目四子项目四 排水及降水排水及降水 （1 1）明沟排水法）明沟排水法 明明沟沟排排水水法法是是一一种种设设备备简简单单、应应用用普普遍遍的的人人工工降降低低水水位位的的方法。方法。施工方法是，开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水施工方法是，开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，时，在基础范围以外地下水流的上游在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外。出坑外。明沟排水法

35、适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可明沟排水法适用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。基坑较深，地下水位较高基坑较深，地下水位较高地下水位存在水位差而产生渗流，就会有动水压力，即：地下水位存在水位差而产生渗流，就会有动水压力，即：处于临界状态，此时的水力坡度叫做临界水力坡度处于临界状态，此时的水力坡度叫做临界水力坡度基坑底部的土被悬浮起来，发生流砂。基坑底部的土被悬浮起来，发生流砂。发生流砂。

36、发生流砂。流砂：当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如流砂：当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成土会形成流动状态流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。流，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。流砂经常发生在砂经常发生在细砂、粉砂及粉土细砂、粉砂及粉土中。在可能发生流砂的土质处，中。在可能发生流砂的土质处，基坑开挖超过地下水位线基坑开挖超过地下水位线0.5m左右，就会发生流砂。左右，就会发生流砂。v如果土层中产生局部流砂现象，应采取如果土层中产生

37、局部流砂现象，应采取消除、减小、平衡动消除、减小、平衡动水压力；使动水压力方向向下；截断地下水流水压力；使动水压力方向向下；截断地下水流的处理措施，的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有：使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有：如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底高于坑底0.5m；水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡；水压基本平衡；采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。生。抢挖抛

38、大石法，压住流砂抢挖抛大石法，压住流砂冻结法：冻结出现流砂的区域，防止水渗流。冻结法：冻结出现流砂的区域，防止水渗流。管涌管涌当基坑坑底处于不透水层中，而不透水层下面为承压水时，当基坑坑底处于不透水层中，而不透水层下面为承压水时，基坑不透水层的覆盖重量小于承压水的顶托力时，基坑底部基坑不透水层的覆盖重量小于承压水的顶托力时，基坑底部可能发生涌冒现象。可能发生涌冒现象。围井导滤、分块导围井导滤、分块导滤、透水盖重。滤、透水盖重。井井点点降降水水：基基坑坑开开挖挖前前，在在基基坑坑四四周周预预先先埋埋设设一一定定数数量量的的滤滤水水管管(井井)，在在基基坑坑开开挖挖前前和和开开挖挖过过程程中中，利

39、利用用抽抽水水设设备备不不断断抽抽出出地地下下水水，使使地地下下水水位位降降到到坑坑底底以以下下，直直至至土土方方和和基础工程施工结束为止基础工程施工结束为止。对对不不同同的的土土质质应应采采用用不不同同的的降降水水形形式式，下下表表为为常常用用的的降降水水形式。形式。（2 2）井点降水法）井点降水法 降水类型及适用条件降水类型及适用条件 适合条件适合条件降水类型降水类型渗透系数渗透系数(cm/s)可能降低的水位深度可能降低的水位深度(m)轻型井点轻型井点多级轻型井点多级轻型井点 10-210-5 36612 喷射井点喷射井点 10-310-6 820 电渗井点电渗井点 10-6 宜配合其他形

40、式降水使宜配合其他形式降水使用用 深井井管深井井管 10-5 10 轻型井点轻型井点 轻轻型型井井点点(如如图图所所示示)就就是是沿沿基基坑坑周周围围或或一一侧侧以以一一定定间间距距将将井井点点管管(下下端端为为滤滤管管)埋埋入入蓄蓄水水层层内内，井井点点管管上上部部与与总总管管连连接接，利利用用抽抽水水设设备备将将地地下下水水经经滤滤管管进进入入井井管管，经经总总管管不不断断抽抽出出，从而将地下水位降至坑底以下。从而将地下水位降至坑底以下。轻型井点法适用于土壤的渗透系数为轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.150m/d的土层中；的土层中；降低水位深度：一级轻型井点降低水位深度：一级轻型井点3

41、6m，二级井点可达二级井点可达69m。轻轻型型井井点点设设备备由由管管路路系系统统和和抽抽水水设设备备组组成成。管管路路系系统统包包括括滤滤管管、井井点点管管、弯弯联联管管及及总总管管等等。滤滤管管(如如图图所所示示)为为进进水水设设备备，其其构构造造是是否否合合理理对抽水设备影响很大。对抽水设备影响很大。轻型井点的布置轻型井点的布置 v当基坑或沟槽宽度小于当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低深度不超过水位降低深度不超过5m时，时，可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧，两端延可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度。伸长度一般不小于沟槽宽度。v在在考考虑虑到到

42、抽抽水水设设备备的的水水头头损损失失以以后后，井井点点降降水水深深度度一一般般不不超过超过6m。井点管的埋设深度井点管的埋设深度H(不包括滤管不包括滤管)按下式计算按下式计算：v如宽度大于如宽度大于6m或土质不定，渗透系数较大时，宜用双排或土质不定，渗透系数较大时，宜用双排井点，面积较大的基坑宜用环状井点；为便于挖土机械和井点，面积较大的基坑宜用环状井点；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。形环状井点。v当一级井点当一级井点系统达不到系统达不到降水深度时降水深度时，可采用二，可采用二级井点。级井点。轻型井点的安装轻型井点的安装 v埋

43、埋设设井井点点系系统统的的顺顺序序：放放线线、挖挖管管沟沟、布布设设总总管管、冲冲孔孔、下下井井点点管管、埋埋砂砂滤滤层层、粘粘土土封封口口、弯弯联联管管连连接接井井点点管管与与总管、安装抽水设备、试抽总管、安装抽水设备、试抽。v井井点点管管的的埋埋设设一一般般用用水水冲冲法法施施工工，分分为为冲冲孔孔和和埋埋管管两两个个过程过程 。轻型井点使用轻型井点使用 v轻型井点运行后，应保证连续不断地抽水，否则易导致滤轻型井点运行后，应保证连续不断地抽水，否则易导致滤网堵塞。网堵塞。v正常出水规律正常出水规律“先大后小，先浊后清先大后小，先浊后清”，用手触摸冬暖夏，用手触摸冬暖夏凉。凉。v地下基础工程

44、地下基础工程(或构筑物或构筑物)竣工并进行回填土后，停机拆除竣工并进行回填土后，停机拆除井点排水设备。井点排水设备。井点用沙砾或黏土填实。井点用沙砾或黏土填实。井点降水对周围环境的影响井点降水对周围环境的影响降水在井点管周围形成降水漏斗，在这个范围内会由于地下水降水在井点管周围形成降水漏斗，在这个范围内会由于地下水位降低而造成土体固结沉降，使影响范围内的地面和建筑物位降低而造成土体固结沉降，使影响范围内的地面和建筑物不均匀沉降。造成建筑物和地下管线等破坏不均匀沉降。造成建筑物和地下管线等破坏防范措施防范措施1.设置地下水位观测孔，设置地下水位观测孔，监测水位变化，发现沉监测水位变化，发现沉降达

45、到警戒值，立即采降达到警戒值，立即采取措施。取措施。2.在井点和周围建筑物在井点和周围建筑物之间设置防水帷幕或回之间设置防水帷幕或回灌井点，使建筑物下水灌井点，使建筑物下水位不发生显著变化。位不发生显著变化。（1）推土机推土机 按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。适适用用于于开开挖挖-类类土土。多多用用于于场场地地清清理理和和平平整整、开开挖挖深深度度在在1.5m以以内内的的基基坑

46、坑，填填平平沟沟坑坑，以以及及配配合合铲铲运运机机、挖挖土机等。土机等。子项目五子项目五 土方机械化施工土方机械化施工1 1、常用土方施工机械、常用土方施工机械 下坡推土法下坡推土法 槽形推土槽形推土 并列推土并列推土 分批集中一次推送分批集中一次推送（2 2）铲运机）铲运机 按按行行走走方方式式分分为为牵牵引引式式铲铲运运机机和和自自行行式式铲铲运运机机；按按铲铲斗操斗操纵纵系系统统分，有液分，有液压压操操纵纵和和机械操纵两种。机械操纵两种。常常用用于于大大面面积积场场地地平平整整，开开挖挖大大型型基基坑坑，填填筑筑堤堤坝坝和和路基等工程。适合开挖路基等工程。适合开挖-类土。类土。能够循环完

47、成铲、运、卸的工作能够循环完成铲、运、卸的工作跨铲法跨铲法 推土机助铲推土机助铲 双联铲运法双联铲运法（3 3）单斗挖土机）单斗挖土机 单单斗斗挖挖土土机机按按工工作作装装置置不不同同，可可分分为为正正铲铲、反反铲铲、拉拉铲铲和抓铲和抓铲四种四种(如图所示如图所示)。单单斗斗挖挖土土机机按按其其操操纵纵机机构构的的不不同同，可可分分为为机机械械式式和和液液压压式两类。式两类。正铲挖土机正铲挖土机 v正正铲铲挖挖土土机机的的工工作作特特点点是是“向向前前向向上上，强强制制切切土土”，挖挖掘掘力力大大，生生产产效效率率高高；适适用用于于开开挖挖含含水水量量不不大大于于27%的的一一至至三三类类土土

48、，且且与与自自卸卸汽汽车车配配合合完完成成整整个个挖挖掘掘运运输输作作业业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。v正正铲铲挖挖土土机机的的开开挖挖方方式式，根根据据开开挖挖路路线线与与运运输输车车辆辆的的相相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土正向挖土，侧向卸土正向挖土，反向卸土正向挖土，反向卸土反铲挖土机反铲挖土机 v反反铲铲挖挖土土机机的的工工作作特特点点是是“后后退退向向下下，强强制制切切土土”，用用于于开开挖挖停停机机面面以以下下的的一一至至三三类类土土，适适用用于于挖挖掘掘深深度度不不大大于于4

49、m的的基基坑坑、基基槽槽、管管沟沟，也也适适用用湿湿土土、含含水水量量较较大大的的及地下水位以下的土壤开挖。及地下水位以下的土壤开挖。v反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。沟端开挖反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。沟端开挖反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。沟沟侧侧开开挖挖挖挖土土机机在在沟沟槽槽一一侧侧挖挖土土，挖挖土土机机移移动动方方向向与与挖土方向垂直。挖土方向垂直。(3)(3)拉铲挖土机拉铲挖土机 拉拉铲铲挖挖土土机机工工作作时时利利用用惯惯性性，把把铲铲斗斗甩甩出出后后靠靠收收紧紧和和放放松松钢钢丝丝绳绳进进行行挖挖土土或或卸卸土

50、土，“后后退退向向下下，自自重重切切土土”，可可以以开开挖挖一一、二二类类土土壤壤的的基基坑坑、基基槽槽和和管管沟沟等等地地面面以以下下的的挖挖土土工工程程，特特别别适适用用于于含含水水量量大大的的水水下下松松软软土土和和普普通通土土的的挖挖掘掘。拉拉铲铲开开挖挖方方式式与与反反铲铲相相似似，可可沟沟端端开开挖挖，也也可可沟沟侧侧开挖。开挖。(4)(4)抓铲挖土机抓铲挖土机 抓抓铲铲挖挖土土机机主主要要用用于于开开挖挖土土质质比比较较松松软软，施施工工面面比比较较狭狭窄窄的的基基坑坑、沟沟槽槽、沉沉井井等等工工程程，特特别别适适于于水水下下挖挖土土。土土质坚硬时不能用抓铲施工。质坚硬时不能用抓